ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ЖЕЛАТИНАЗ И РЕАКЦИИ

УДК 615.849.19:002
ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ЖЕЛАТИНАЗ И РЕАКЦИИ
КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ В ТКАНЯХ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ
ДЕСНЫ КРЫСЫ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО
ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИНФРАКРАСНОГО ДИАПАЗОНА
Е.Р. Гиниатуллина, Е.С. Головнева, Р.У. Гиниатуллин, Т.Г. Кравченко
ОГУЗ ЦОСМП «Челябинский государственный институт лазерной
хирургии», г. Челябинск
На беспородных половозрелых крысах с помощью биохимического и мор­
фологического методов исследованы динамика активности желатиназ и реак­
ций кровеносных сосудов в слизистой оболочке десны после воздействия ин­
фракрасного лазерного излучения с длиной волны 970 нм и мощностью 0,5 Вт
в непрерывном режиме. Анализ результатов количественных исследований
показал достоверное увеличение активности желатиназ, диаметра сосудов и
занимаемой ими площади на разных сроках эксперимента по сравнению конт­
рольной группой, а также наличие сильной прямой корреляционной связи
между активностью ферментов и показателями сосудов.
Ключевые слова: низкоинтенсивное лазерное излучение, слизистая оболочка
десны, кровеносные сосуды, желатиназы.
Введение. Принято считать, что применение
низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ)
инфракрасного диапазона в клинической практике
определяется спектром его действия. Глубоко
проникая в ткани, НИЛИ данного спектра приво­
дит к активации физиологических процессов, как в
условиях нормы, так и патологии [2]. Вместе с тем,
многие вопросы, касающиеся физиологии адапта­
ционных процессов, развивающихся в слизистой
оболочке десны (СОД) на воздействие НИЛИ, в
частности с длиной волны 970 нм и мощностью
0,5 Вт, остаются неизученными.
Из данных литературы известно, что желатина­
зы играют важную роль при адаптивных реакциях
тканей на лазерное воздействие [3]. Желатиназы
представляют собой цинксодержащие протеолитические ферменты, способные к специфическому
гидролизу всех основных белков экстрацеллюлярного матрикса, что необходимо для миграции раз­
личных клеток и участия их в активации реактив­
ности кровеносных сосудов [5, 6]. Следовательно,
уровень активности желатиназ в биологических
тканях может являться одним из показателей
функционального состояния сосудистого русла.
Цель работы - изучить динамику активности
желатиназ и реакций кровеносных сосудов в СОД
крысы после воздействия НИЛИ с длиной волны
970 нм и мощностью 0,5 Вт.
Методика. Исследование проведено на 30
здоровых лабораторных половозрелых крысах
обоего пола массой 210-250 г. Опыты проводили
в соответствии с приказом МЗ СССР № 755 от
12.08.77 г. об обеспечении принципов гуманного
98
обращения с животными. Весь материал был раз­
делен на две группы: 1-я - опытная (25 крыс), 2-я контрольная (5 крыс). Все эксперименты прово­
дили под внутримышечным введением золетила
(2 мг/кг массы животного). Крысам 1-й серии опы­
тов проводили однократное, дистанционное в не­
прерывном режиме лазерное облучение СОД в
области левых и правых нижних моляров. Приме­
няли излучение диодного лазера «ИРЭ-Полюс»
(Россия) с длиной волны 970 нм, мощностью 0,5 Вт
и экспозицией 30 с с обеих сторон.
Важно отметить, что указанные режимы ла­
зерного излучения применяются в стоматологиче­
ской практике [2, 4]. У животных 2-й группы ла­
зерное облучение не проводилось. У крыс 1-й
группы через 1 мин, на 1,3, 5, 7-е сутки после об­
лучения, а также у крыс 2-й группы проводили
биопсию в области левых и правых нижних мо­
ляров с помощью специального биопсийного
форцепта, снабженного щипчиками («Karl Storz»,
Cermany). При этом диаметр биоптата составлял
до 0,3 см. Один из биоптатов использовался для
зимографического, другой - для гистологического
исследования.
Суммарная активность желатиназ оценива­
лась методом прямой зимографии [7]. Гомогенат
биоптата СОД в буфере (20 т М Са С12; 150 т М Na
С1; 0,01 % Triton Х-100; 50 т М Tris - С1, рН 6,8)
наносили пробами по 10 мкл на предварительно
подготовленный гель агарозы 1 % (ICN) на калцевом буфере (20 т М Са С12; 150 т М NaCl; 50 т М
Tris - CL, рН 7,4) с добавлением 0,2 % желатина.
Затем гели инкубировали при температуре 37 °С
Вестник ЮУрГУ, № 7, 2011
Гиниатуллина Е.Р., Головнева Е.С.,
Гиниатуллин Р.У., Кравченко Т.Г.
в течение 16 часов, фиксировали 20 % уксусной
кислотой и окрашивали 0,1 % раствором Coomassie
Brilliant Blue R-250. Окрашенные зимограммы
сканировали, на изображении определяли яркость
области лизиса с помощью программы анализа
изображения «Imagescope M».
Биоптаты СОД фиксировались в 10 % нейт­
ральном растворе формалина, обезвоживались в
спиртах возрастающей крепости, заливались в па­
рафин. С парафиновых блоков готовились серий­
ные срезы, которые окрашивались гематоксилином
и эозином для количественной оценки кровенос­
ных сосудов. С помощью компьютеризированной
системы анализа цветового изображения и про­
граммы «Imagescope M» (Россия) под световым
микроскопом («Leica», Germany) при увеличении в
400 раз подсчитывалась доля площади (%) среза,
занятая кровеносными сосудами, и определялся их
диаметр (мкм). Обработка цифровых данных про­
водилась методом вариационной статистики с
применением U-теста Манна-Уитни [1]. Различия
между сравниваемыми показателями считали дос­
товерными при р < 0,05. Для изучения взаимосвязи
между параметрами производился расчет коэффи­
циента ранговой корреляции Спирмена. Степень
корреляции считалась сильной при величине ко­
эффициента корреляции от 0,8 до 1,0.
Результаты исследования и их обсуждение.
Количественные зимографические исследования
биоптатов СОД показали (см. таблицу), что через
1 мин на 1,3, 5-е сутки после лазерного воздейст­
вия активность желатиназ достоверно увеличилась
по сравнению с контрольной группой. Кроме того,
активность данных ферментов на 5 и 7-е сутки
после лазерного облучения была значительно выше
по отношению к предыдущему сроку наблюдения.
Наряду с этим морфометрическое исследова­
ние гистологических препаратов СОД показало,
что диаметр кровеносных сосудов через 1 мин, на
Динамика активности желатиназ и реакций
кровеносных сосудов в тканях...
1-е и 3-й сутки после лазерного облучения суще­
ственно увеличился, а на 5 и 7-е сутки не отличал­
ся по сравнению с контрольной группой.
Кроме этого, через 1 мин и на 1-е сутки после
лазерного воздействия регистрировалось значи­
тельное увеличение площади, занимаемой сосуда­
ми, в тканях СОД по сравнению с контрольной
группой. Причем на 1-е и 3-й сутки отмечалось
увеличение исследованного показателя, как и диа­
метра сосудов, по сравнению с предыдущим сро­
ком опыта.
Путем вычисления коэффициента корреляции
Спирмена нами были выявлены сильные положи­
тельные корреляционные связи между активно­
стью желатиназ и диаметром сосудов через 1 мин
и на 1-е сутки после лазерного облучения (г = 0,85
и r = 0,81 соответственно). В эти же сроки отмече­
на сильная прямая корреляционная связь между
активностью желатиназ и площадью, занимаемой
сосудами (г = 0,85 и r = 0,86 соответственно).
Результаты нашего исследования согласуются
с данными литературы о последовательности раз­
вития биологических эффектов в ответ на действие
НИЛИ [2]: поглощение энергии фотона внутри­
клеточными компонентами —• локальный нагрев
тканей —» изменение концентрации Са2+ в тканях —•
стимуляция Са 2± - зависимых адаптационных ре­
акций: повышение синтеза и активности фермен­
тов, активация метаболизма клеток и повышение
их функциональной активности, активизация мик­
роциркуляции и других реакций. Исходя из изло­
женного, становится понятным повышение функ­
циональной активности желатиназ и реактивности
кровеносных сосудов в тканях СОД крыс после
воздействия НИЛИ инфракрасного диапазона.
Заключение. Таким образом, через 1 мин, на
1, 3, 5, 7-е сутки после однократного воздействия
НИЛИ с длиной волны 970 нм, мощностью 0,5 Вт
и экспозицией 30 с на СОД крысы, в облученных
Количественная характеристика активности желатиназ,
диаметра и площади кровеносных сосудов в тканях СОД после лазерного облучения (М ± т )
Примечание: КГ - контрольная группа; n - число животных; * р < 0,05 по сравнению с контрольной
группой; ** р < 0,05 по сравнению с предыдущим сроком наблюдения.
Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 26
99
Проблемы здравоохранения
тканях регистрируется достоверное повышение
активности желатиназ, что сопровождается увели­
чением диаметра кровеносных сосудов и занимае­
мой ими площади на ранних сроках опытов по
сравнению с контролем. Наличие прямой сильной
корреляционной связи между показателями актив­
ности желатиназ и кровеносных сосудов (диаметр
и их площадь) позволяют рассматривать эти дан­
ные как взаимосвязано развивающиеся адаптаци­
онные реакции в тканях СОД, способствующие
эффективному действию НИЛИ инфракрасного
диапазона при использовании его в клинической
стоматологии.
Литература
1. Аетандилов, Г.Г. Основы количественной
патологической анатомии/Г.Г. Аетандилов. —М.:
Медицина, 2002. - 238 с.
2. Амирханян, А.Н. Лазерная терапия в сто­
матологии / А.Н. Амирханян, СВ. Москвин. — М.;
Тверь: Триада, 2008. — 72 с.
3. Кравченко, Т.Г. Реакция отдельных ком­
понентов кроветворного микроспружения на воз­
действие высокоинтенсивного лазерного излучения
в неповреждающих режимах: автореф. дис. ...
канд. мед. наук / Т.Г. Кравченко. - Челябинск,
2008.-22 с.
4. Сравнительная оценка воздействия на
микроциркуляцию низкоинтенсивного импульсного
и непрерывного лазерного излучения красного и
инфракрасного диапазонов в комплексной терапии
хронического парадонтита /Е.Н. Кречина, В.В. Маслова, А.В. Шидова, СВ. Москвин //Лазерная меди­
цина. -2009. -Вып. 2. - Т. 13. - С. 22-26.
5. Human mast cell — derived gelatinase В (ma­
trix metalloproteinase-9) is regulated by inflammatory
cytokines: role in cell migration / N. Girolamo, I. Indoh,
N. Jackson et al. // J. Immunol. — 2006. — Vol. 177,
№ 4. - P. 2638-2650.
6. Bellosta, S. Raloxifene inhibits matrix metalloproteinases expression activity in macrophages and
smooth muscle cells / S. Bellosta, R. Baetta, M. Canavesi et al. // Pharmacol. Res. — 2007. — Vol. 56,
№2. -P. 160-167.
7. Tyagi, S. Temporal expression of extracellu­
lar matrix metalloproteinases and tissue plasminogen
activator in the development of collateral vessels in
the canine model of coronfry occlusion / S. Tyagi,
S. Kumar, S. Cassat // Can. J. Physiol. Pharmacol. —
1996. - Vol. 74. - P. 983-995.
Поступила в редакцию 15 сентября 2010 г.
100
Вестник ЮУрГУ, № 7, 2011